Topologieoptimierung im Creo-Umfeld mit ProTOpCI

IT-Services. FAIR, KOMPETENT und SICHER.

Saxsim 2016 Topologieoptimierung im Creo-Umfeld mit ProTOpCI Urs Simmler, CAD Simulations Experte, GIA Informatik AG, Oftringen (Schweiz), www.gia.ch

Urs Simmler, CAD Simulations Experte, GIA Informatik AG, Oftringen (Schweiz)

Topologieoptimierung im Creo-Umfeld mit ProTOpCI


Agenda

• Vorstellung Präsentator

• Vorstellung GIA Informatik AG

• Warum Topologieoptimierung?

• ProTOpCI von CAESS

• ProTOpCI: Live Demo

• Fragen

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• Fokus auf Creo Simulations-Lösungen

• Presales / Training / Consulting:- Creo Simulate (Pro Mechanica)

- Creo Mechanism (MDX, MDO)

- Creo Animation (DAO)

- Creo Manikin

- Creo Behavioral Modelling (BMX)

- Creo Spark Analysis (SAX)

- Creo Mold Analysis (MAX)

- Mathcad

- ProTOpCI (Topology Optimization,

CAESS, PTC Partner Advantage Silver)

- FLoEFD (CFD-Simulation, Mentor)

• 28 Jahre Simulations-Erfahrung

• davon 20 Jahre bei PTC als Application Engineer

Urs SimmlerCAD Simulations Experte

GIA Informatik AG (Schweiz)

mail: [email protected]: +41 76 574 90 16

Presentator

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GIA Informatik AG: IT Services für Industrie und HandelP

art

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SAP Lösungen

CAD / CAM / CAE / PLM

IT-Services

Oftringen

Unternehmen der Müller Martini Gruppe

145 erfahrene Mitarbeitende

Seit 1988 mitten in der Schweiz

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Warum Topologieoptimierung?

• Topologieoptimierung in Wikipedia: «Computerbasiertes Berechnungsverfahren, durch welches eine günstige Grundgestalt (Topologie) für Bauteile unter mechanischer Belastung ermittelt werden kann.»

• 3D-Druck-Verfahren revolutioniert Gestaltung der Komponenten Form unabhängig vom Fertigungsverfahren

optimale Gitterstrukturen innerhalb der Komponenten wichtig

• Creo Umfeld:

ProTopCI (CAESS, PTC Partner Advantage)

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• Innovative Design-Ideen

• Effizientes Re-Design

• Fertige Modelle für 3D-Druck

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Optimale Form mit

Volumengeometrie

Optimale Form mit

Gitternetzstruktur

F

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CAESS Center for Advanced Engineering Software and Simulations

• CAESS, PTC Partner Advantage, Silver

• Maribor, Slowenien, 20 MA

• http://www.caess.eu/index.html

• ProTOpCI: PTC Creo Simulate (linked)

• ProTOp: PTC Creo Simulate, SimuliaAbaqus, SolidWorks Simulation(standalone)

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http://www.caess.eu/index.html


ProTOpCI®

• Vorteile: Kostengünstige, benutzerfreundliche Software

Leistungsstarke Strukturen mit weniger Material

Linked / standalone Software mit eigenemFEA-Solver ; extrem schnell, parallelisiert, keine Scripts

Interaktive Optimierung und Zielanpassungen auf Wunsch

Optimierung mit Volumen-, Schalen-Geometrie, sowie Gitterstrukturen

Oberflächenglättung an optimierten Komponenten ermöglicht direkte Verwendung für 3D-Druck und Herstellung

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ProTOpCI®

• Ablauf Topologieoptimierung:

1. Design Space

2. Finite Element Model (Creo Simulate)

3. Optimization Model

4. Topology Optimization

5. Reconstruction to ParametricGeometry

6. Validation FEAs (Creo Simulate)

7. Shape Correction

8. Optimized Geometry

1

2 3

4

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• Erzeugen des Simulationsmodels in Creo Simulate (FEM-Mode) mit Volumenbereichen

Materialien

Randbedingungen

Lasten

Netz-Steuerungen

Last-Sätzen

Randbeding.-Sätzen

Analysen

• Run ProTOp

ProTOpCI®

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• ProTOp startet mit FE-Model

ProTOpCI®

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• Material Regions

Light blue – Free region (modified by the optimizer)

Light gray – Fixed region (not modified by the optimizer)

Gray – FixedCAD region; excluded from FEA (e.g., if needed for 3D print, no BCs and Loads on FixedCAD regions)

Black - FixedContact

ProTOpCI®

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• Technological (Design) constraintsUni-directional opening with

optional draft angle

Bi-directional opening

Plane symmetry

Axisymmetry

Constraints like uni-directional opening are important for technological (production) reasons

ProTOpCI®

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• Model Configuration Lattice

Shell

Mixed lattice / shell / solid

ProTOpCI®

Cylindrical CS Spherical CS Cartesian CS

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ProTOpCI®

• Model Configuration Lattice-Types

1D

2D

3D

C = 0

Wall from lattice

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ProTOpCI®

• Special FeaturesCustom semi-contact elements enable

for computationally efficient and numerically robust modeling of the most common contact situations such as Pin joints

Pin loading

Bolts / rivets fastening

Prestrained Region Bolts / rivets fastening

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• Run Optimization ProTOp is designed to be fully interactive

During an active optimization session, it is possible to visually monitor the progress and: Change targeting options and values

Activate and deactivate individual load cases on the basis of their impact factors

Activate or deactivate semi-plastic behavior of materials and adjust the related parameters

Adjust tuning parameters

Switch between single and double-precision FEA solver

Pause and continue or restart optimization sessions

ProTOpCI®

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• Surface Tools Surface mesh errors check

Mesh simplification

Peaks and pits removal

Smoothing

Smoothing

Errors free and smoothed surface

Export to STL, AMF

or STEP formats

ProTOpCI®

Surface after

optimization

Errors free and

smoothed surface

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• Export to Additive Manufacturing

• ProTOp® solution perfectly suited for new Additive Manufacturing technologies Freedom of design

Complex geometry

Lattice structure

ProTOpCI®

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Creo Parametric / Creo Simulate

• Export / Reconstruction in Creo Parametric

• Validation FEAs (Creo Simulate)

Creo

Parametric

Creo

Simulate

STL from

ProTOpCI®

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P r o T O p C I : L i v e D e m o

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ProTOpCI: Live Demo

Creo

Parametric

Creo

Simulate

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Demo_CreoSimulateProTOpCI.wmv

Demo_CreoSimulateProTOpCI.wmv


Fragen

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V I E L E N D A N K ! ! !

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Documents

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